圖計算在復雜電網(wǎng)結(jié)構分析中的應用.pdf

1、電網(wǎng)是世界上最復雜龐大的系統(tǒng)之一，其結(jié)構的復雜性使得電網(wǎng)圖形化和拓撲建模工作尤為重要。近些年來，世界范圍內(nèi)經(jīng)常發(fā)生大面積的斷電事故，實驗數(shù)據(jù)分析表明，大面積停電事故一般是因為電網(wǎng)中的某些關鍵節(jié)點或線路出現(xiàn)問題，繼而造成其他元件相繼停運發(fā)生連鎖反應。因此，辨識復雜電網(wǎng)結(jié)構中的關鍵環(huán)節(jié)，對于維護電網(wǎng)的安全性和可靠性及降低電網(wǎng)連鎖故障發(fā)生概率具有重要意義。
　　對關鍵環(huán)節(jié)的辨識可以從電網(wǎng)的節(jié)點度分布以及線路介數(shù)等指標入手。本文以IEEE

2、節(jié)點測試系統(tǒng)為例，在前人研究的基礎上，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構特征和功率運行情況進行了電網(wǎng)脆弱性方面的研究。
　　首先，本文根據(jù)圖理論對電網(wǎng)進行建模，簡化了電網(wǎng)的拓撲結(jié)構，并基于復雜網(wǎng)絡的構造算法實現(xiàn)了幾種不同的拓撲結(jié)構圖形。文中計算了實際網(wǎng)絡和各個復雜網(wǎng)絡的度、聚類系數(shù)、平均路徑長度等特征參數(shù)，并對計算結(jié)果進行了比較。結(jié)果顯示，電網(wǎng)結(jié)構與小世界網(wǎng)絡的平均路徑長度和聚類系數(shù)較為相似，特性更接近于小世界網(wǎng)絡。
　　其次，本文在復雜網(wǎng)絡結(jié)構

3、的研究基礎上對電網(wǎng)的脆弱性進行了深入分析，除了將度和線路權值作為蓄意攻擊的方式外，還提出了線路介數(shù)值攻擊策略，并使用節(jié)點重要度函數(shù)對關鍵節(jié)點進行辨識。實驗證明，除了度和介數(shù)之外，節(jié)點重要度函數(shù)對電網(wǎng)的脆弱性也有較大的影響。并且提出了三種不同的評價指標，最后驗證了分析電網(wǎng)脆弱性的有效方法。
　　最后，本文綜合考慮了電網(wǎng)的網(wǎng)絡特性和功率特性，并以此來分析電網(wǎng)的連鎖故障特征。使用線路介數(shù)指標和線路負荷介數(shù)指標對攻擊策略進行了改進，并使用